En bref — Points clés à retenir ✓L'acier ZAM offre une durée de vie 3 à 5 fois supérieure à celle de l'aluminium anodisé dans les environnements côtiers C4-C5. ✓La protection auto-réparatrice des bords coupés est l'avantage décisif de ZAM en conditions de brouillard salin. ✓Le coût total de possession sur 25 ans est plus favorable au ZAM pour les projets côtiers de plus de 50 kW ; l’aluminium l’emporte à l’intérieur des terres ✓Le ZAM atteint une limite d'élasticité 2 à 3 fois supérieure à celle de l'aluminium 6063-T5, permettant des portées plus longues et un nombre réduit de poteaux. ✓AISINEE fournit des solutions en ZAM et en aluminium anodisé avec certification ISO/TUV/SGS complète

Pour les promoteurs de projets et les entreprises d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) intervenant dans les régions côtières – des 7 500 km de côtes atlantiques du Brésil aux couloirs des typhons d'Asie du Sud-Est – le choix du matériau de la structure de montage est crucial. Il détermine directement si une installation solaire atteindra sa durée de vie nominale de 25 ans ou subira une dégradation structurelle dès la première décennie.

Cet article propose une comparaison technique des deux principaux matériaux utilisés pour le montage des panneaux photovoltaïques : l’acier revêtu de ZAM (zinc-aluminium-magnésium) et les alliages d’aluminium. Notre analyse s’appuie sur des données de corrosion par brouillard salin conformes aux normes ISO 9227/ASTM B117, des relevés d’exposition côtière en conditions réelles, des calculs de capacité portante et des modèles de coût du cycle de vie complet.

1. Principes fondamentaux des matériaux : Comprendre l’acier ZAM et l’aluminium dans le montage solaire

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1.1 Qu'est-ce que l'acier ZAM ?

L'acier ZAM (commercialisé sous les marques SuperDyma™, PosMAC® ou Magnelis®) est un acier galvanisé à chaud dont le bain de revêtement contient environ 6 à 11 % d'aluminium, 2 à 3 % de magnésium et le reste de zinc. Cet alliage ternaire Zn-Al-Mg représente la troisième génération de technologies de galvanisation, après la galvanisation à chaud traditionnelle (GI, zinc seul) et le Galfan (Zn-5Al).

Pépite de réponse : Le revêtement ZAM offre une résistance à la corrosion 5 à 10 fois supérieure à celle de la galvanisation à chaud classique, grâce à une patine Zn-Al-Mg dense, stable et auto-réparatrice qui se forme lors de l'exposition à l'air.

Le mécanisme d'auto-réparation des bords coupés est la caractéristique la plus stratégique de ZAM pour support solaire Applications. Dans une installation classique au sol ou sur toiture, chaque rail, support et collier de serrage comporte de multiples extrémités coupées, trous poinçonnés et connexions percées – autant de sites potentiels d'amorçage de la corrosion. Lorsque le substrat en acier est exposé au niveau d'une arête coupée, le magnésium du revêtement ZAM se dissout préférentiellement et migre vers la zone exposée, formant un film protecteur d'hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et de chlorure de zinc basique (simonkolleite, Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O). Ce mécanisme est pratiquement absent des revêtements galvanisés standard et de l'aluminium anodisé.

1.2 Alliages d'aluminium pour le montage solaire

Aluminium structurel utilisé dans support solaire est généralement un alliage 6005-T5, 6063-T5 ou 6063-T6, avec une protection de surface obtenue par anodisation, un processus électrolytique qui construit une couche d'oxyde Al₂O₃ contrôlée, généralement de 10 à 25 μm d'épaisseur (selon les normes EN 12373-1 et AAMA 611).

Pépite de réponse : L'aluminium anodisé (AA15–AA25) offre une protection adéquate contre la corrosion dans les environnements C1–C3 selon la norme ISO 12944-2, mais dans les atmosphères marines C4–C5, il est vulnérable à la corrosion par piqûres, en particulier au niveau des bords coupés, des interfaces de joint, des trous de fixation et des crevasses où la couche anodisée a été mécaniquement compromise lors de la fabrication.

Contrairement à la protection électrochimique active du ZAM, la couche anodisée constitue une barrière passive. Une fois endommagée (par une rayure, un trou percé ou un contact galvanique avec des fixations en acier inoxydable dans un environnement riche en chlorures), elle ne dispose d'aucun mécanisme d'autoréparation. Le substrat en aluminium exposé se corrode localement (piqûres) et le produit de corrosion (Al(OH)₃) n'offre qu'une protection négligeable.

2. Performance en matière de corrosion en milieu côtier : données comparatives

2.1 Essais de brouillard salin accélérés (ISO 9227 / ASTM B117)

L’essai normalisé au brouillard salin neutre (NSS) constitue la méthode de référence la plus couramment utilisée pour évaluer la corrosion accélérée. Le tableau ci-dessous compile les données publiées par les fabricants de revêtements, les laboratoires indépendants et la World Steel Association.

Matériel	Revêtement / Traitement	Rouille rouge à 1000 h NSS	Durée de vie estimée dans C5 Marine
Acier ZAM	Zn-6Al-3Mg (20 μm)	Aucun	25 à 30 ans et plus
Galvanisation à chaud (GI)	Zn 99% (20μm)	200–400 h	5 à 10 ans
Aluminium anodisé AA20	Al₂O₃ (20 μm)	800–1200h*	12 à 18 ans

* L'aluminium anodisé ne produit pas de rouille rouge ; le temps indique la première pénétration significative de piqûres dans le métal de base au niveau des bords coupés et des trous de fixation.

Point clé : La capacité d’auto-réparation des bords coupés du ZAM constitue un facteur de différenciation essentiel. Dans une installation réelle, chaque rail présente des extrémités coupées, chaque support des trous poinçonnés — autant de sites potentiels d’amorçage de la corrosion. Le ZAM protège activement ces zones ; l’aluminium anodisé, lui, ne le fait pas.

2.2 Exposition côtière réelle : données de terrain

Les tests accélérés en laboratoire sont informatifs ; les données d’exposition en extérieur sont définitives. Les résultats publiés par le programme collaboratif ISOCORRAG, NEDO (Japon) et des études universitaires indépendantes dressent un tableau clair :

• Panneaux d'acier ZAM exposés à 250 m du rivage (Okinawa, Japon, environnement C5) : aucune trace de rouille rouge après 10 ans d'exposition continue.
• GI standard (Zn uniquement) sur le même site d'Okinawa : rouille rouge visible en 3 ans
• Aluminium anodisé (AA20, 6063-T5) exposé à 500 m du rivage (Floride, États-Unis, environnement C4) : piqûres visibles au niveau des trous de fixation en 5 à 7 ans
• Rails ZAM montés au sol après 8 ans d'installation en zone côtière tropicale (Vietnam, pH 5,8, pluie, humidité relative moyenne annuelle de 80 %) : perte d'épaisseur du revêtement  80 ans avant exposition au métal de base

2.3 Corrosion galvanique aux interfaces de métaux dissemblables

Un facteur souvent négligé dans la conception des installations côtières est la corrosion galvanique aux points de contact entre métaux différents, notamment au niveau des fixations entre rails en aluminium et fixations en acier inoxydable, ou des interfaces de mise à la terre entre l'acier et l'aluminium.

Pépite de réponse : En milieu marin chloré, le couple galvanique entre l'aluminium anodisé (anodique) et les fixations en acier inoxydable 304/316 (cathodique) accélère la corrosion par piqûres de l'aluminium aux points de contact. L'acier ZAM, plus proche de l'acier inoxydable sur la série galvanique, présente une différence de potentiel galvanique nettement inférieure, réduisant ainsi le risque de corrosion bimétallique.

Pour les projets côtiers utilisant des rails en aluminium avec des fixations en acier inoxydable, AISINEE recommande : (a) l'utilisation de rondelles isolantes ou de manchons PET/polyamide à toutes les interfaces Al-SS, (b) la spécification de fixations en acier inoxydable 316 (A4) au lieu de 304 (A2) pour les environnements C5, et (c) l'application de composés anti-grippage ou inhibiteurs de corrosion aux connexions filetées.

3. Performances structurelles : résistance, poids et flexibilité de conception

3.1 Comparaison des propriétés mécaniques

Propriété	Acier ZAM (S350GD+ZAM)	Aluminium 6063-T5
Limite d'élasticité	350–550 MPa	145–170 MPa
Résistance à la traction	420–600 MPa	175–215 MPa
Module d'élasticité	~210 GPa	~69 GPa
Densité	7,85 g/cm³	2,70 g/cm³
CTE (a)	11–13 × 10⁻⁶ /K	23–24 × 10⁻⁶ /K

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Pépite de réponse : L'acier ZAM offre une limite d'élasticité 2 à 3 fois supérieure et une rigidité 3 fois supérieure à celle de l'aluminium 6063-T5. Ceci permet d'augmenter la portée entre les supports, de réduire le nombre de poteaux de fondation par MW et de diminuer le coût total du système pour les installations au sol, malgré la densité plus élevée du matériau.

3.2 Poids vs. Résistance : Le compromis d'efficacité de la portée

Bien que la faible densité de l'aluminium (2,70 g/cm³ contre 7,85 g/cm³ pour l'acier) le rende intéressant pour les installations en toiture où la charge structurelle est un facteur limitant, cet avantage est partiellement contrebalancé par son module d'élasticité et sa résistance inférieurs. Pour une charge et une limite de flèche données (par exemple, L/200 sous l'effet du vent selon la norme ASCE 7-16), un rail en aluminium nécessite généralement une section transversale 40 à 60 % plus importante que son équivalent en acier ZAM. La réduction de poids nette du système est donc d'environ 20 à 30 %, et non de 65 % comme le suggérerait une simple comparaison de densité.

4. Coût total de possession (CTP) : analyse du cycle de vie sur 25 ans

4.1 Hypothèses du modèle de coûts

Notre modèle de coût total de possession (CTP) évalue un système au sol de 500 kW situé à 500 m du rivage (environnement C4/C5). Hypothèses : durée de vie nominale de 25 ans, taux d’actualisation de 6 %, coût annuel d’inspection de 0,50 $/kW et coût de main-d’œuvre pour le remplacement de 0,08 $/W.

Le calcul du TCO comprend : le coût initial des matériaux et du revêtement, le coût de la conception structurelle (optimisation de la portée/du poteau), le coût d'installation, le coût de maintenance sur 25 ans et le coût de remplacement en fin de vie (si la durée de vie est inférieure à 25 ans).

Élément de coût	Système ZAM Steel (500 kW)	Système en aluminium anodisé (500 kW)
Matériaux initiaux	55 000 $ – 65 000 $	48 000 $ – 58 000 $
Optimisation structurelle	Moins de poteaux et de fondations (portées plus longues)	Plus de publications nécessaires (intervalles plus courts)
Installation	20 000 $ – 25 000 $	22 000 $ – 28 000 $
Maintenance sur 25 ans	3 000 $ – 5 000 $	8 000 $ – 15 000 $
coût de remplacement	0 $ (durée de vie > 25 ans)	48 000 $ à 58 000 $ (à l'année 15 à 18)
Coût total de possession (CTP) sur 25 ans (VAN)	78 000 $ – 95 000 $	126 000 $ – 159 000 $

 Pépite de réponse : Pour les environnements côtiers C4–C5, le coût total de possession sur 25 ans des systèmes de montage en acier ZAM est de 35 à 45 % inférieur à celui de l'aluminium anodisé, principalement grâce à l'absence de remplacement en milieu de vie et à la réduction de la maintenance.

4.2 Quand l'aluminium est le meilleur choix

L'avantage du coût total de possession (TCO) bascule en faveur de l'aluminium dans les scénarios suivants : (a) environnements intérieurs C1–C2 où le risque de corrosion est faible et où la durée de vie de l'aluminium est assurée pendant 25 ans ; (b) installations sur les toits de structures à faible capacité de charge où les économies de poids de 20 à 30 % de l'aluminium léger se traduisent par des coûts de renforcement structurel évités ; et (c) projets résidentiels à petite échelle (

5. Conformité, certification et normes de charge du vent

Pour les professionnels des achats B2B, le choix des matériaux est indissociable de la conformité aux certifications. Les systèmes de montage en acier et en aluminium de ZAM doivent tous deux satisfaire aux normes structurelles et de matériaux applicables sur le marché cible.

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• Australie : Les systèmes en ZAM et en aluminium doivent être conformes à la norme de charge de vent AS/NZS 1170.2. AISINEE fournit des rapports de calcul structurel AS1170 complets pour ces deux matériaux.
• Europe : La norme EN 1090-1 (classe d’exécution EXC2 pour les structures solaires) exige une certification de contrôle de la production en usine (FPC). Le revêtement ZAM doit être conforme à la norme EN 10346 ; l’aluminium doit être conforme à la norme EN 755 pour les profilés extrudés.
• États-Unis : Conformité à la norme ASCE 7-16 relative à la charge du vent. L’aluminium doit être conforme à la norme AA-2015 (Manuel de conception de l’aluminium) ; l’acier doit être conforme aux dispositions de conception de l’acier formé à froid de la norme AISI S100.
• Généralités : La certification TUV PPP 59029A:2013 (spécifique aux rayonnages), la norme ISO 9001 et les tests de matériaux effectués par un tiers (SGS) fournissent une validation indépendante des affirmations de qualité.

Pépite de réponse : AISINEE possède une certification complète pour ses systèmes de montage en acier ZAM et en aluminium anodisé, notamment ISO 9001, le marquage CE selon la norme EN 1090-1, les tests TUV et SGS, permettant ainsi la conformité sur les marchés cibles, notamment le Brésil, la France, la Thaïlande, les Philippines, la Colombie, l'Afrique du Sud et le Mexique.

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6. Cadre décisionnel : Comment choisir entre l’acier ZAM et l’aluminium

La matrice de décision suivante synthétise les critères clés de sélection des matériaux en fonction des conditions spécifiques du projet :

Critère	Choisissez ZAM Steel si...	Choisissez l'aluminium si...
Environnement de corrosion	C4–C5 (côtier, marin, industriel)	C1–C3 (intérieur des terres, rural, urbain)
Échelle du projet	>50 kW (installation au sol, centrale solaire)
Distance du rivage	à moins de 5 km de la côte	à plus de 5 km de la côte
Capacité structurelle du toit	Capacité de charge élevée (commerciale, industrielle)	Capacité de charge limitée (bâtiments anciens, toitures légères)
Objectif de durée de vie de conception	25 à 30 ans et plus, aucun entretien	15 à 20 ans, ou accessible pour l'entretien
Stratégie budgétaire	Optimisation du coût total de possession sur 25 ans	Minimiser les coûts d'investissement initiaux

7. Solutions de montage solaire côtières AISINEE

Chez AISINEE, nous fabriquons des systèmes de montage solaire en acier ZAM (Zn-6Al-3Mg, épaisseur de revêtement de 20 à 35 μm selon la norme EN 10346) et en aluminium anodisé (AA15 à AA25, alliage 6063-T5/T6). Notre équipe d'ingénieurs fournit des recommandations de matériaux adaptées à chaque projet, en tenant compte des conditions du site, des exigences en matière de résistance au vent et de l'analyse du coût du cycle de vie.

Capacités clés pour les projets côtiers :

• Épaisseur du revêtement ZAM jusqu'à 35 μm pour les environnements marins extrêmes (C5-M)
• Conception structurelle personnalisée avec calculs de charge de vent selon les normes AS1170 / ASCE 7-16 / EN 1991-1-4
• Livraison rapide d'échantillons et politique d'absence de quantité minimale de commande sur les accessoires standard
• Dossier de certification complet : ISO 9001, CE (EN 1090-1), TÜV, essais de matériaux SGS
• Service de conception sur mesure, du dessin à la production, y compris les rapports de calcul de charge structurelle
• Délai de livraison de 15 à 25 jours pour les commandes en gros, avec optimisation du chargement des conteneurs

Besoin d'une recommandation de matériaux spécifique à votre projet ? Communiquez à notre équipe d'ingénieurs les caractéristiques de votre projet : emplacement, capacité et conditions du site. Nous vous fournirons gratuitement, sous 48 heures, une analyse de choix des matériaux incluant le calcul des charges de vent et une comparaison des coûts du cycle de vie. Courriel : sales@artsign.net.cn | WhatsApp/WeChat : +86 180 3023 5875 Visitez www.aisinee.com pour découvrir notre gamme complète de produits de montage solaire.

Clause de non-responsabilité: Les données relatives à la corrosion et les estimations du coût total de possession (TCO) présentées dans cet article sont basées sur des recherches publiques, les spécifications des fabricants et des tests internes réalisés par AISINEE. Les performances réelles varient en fonction des conditions spécifiques du site, du microclimat, de la qualité de l'installation et des pratiques de maintenance. Pour des recommandations adaptées à votre projet, veuillez consulter notre équipe d'ingénieurs en leur fournissant des données détaillées sur votre site.

Références

• ISO 9227:2022 — Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais au brouillard salin
• ISO 12944-2:2018 — Peintures et vernis — Protection contre la corrosion des structures en acier — Classification des environnements
• EN 10346:2015 — Produits plats en acier revêtus à chaud en continu pour formage à froid
• NEDO (Organisation japonaise pour le développement des nouvelles énergies et des technologies industrielles), Étude d'exposition sur le terrain de l'acier revêtu de Zn-Al-Mg, 2019
• Association mondiale de l'acier, Acier galvanisé et construction durable : Guide du prescripteur pour les applications côtières, 2020
• ASCE/SEI 7-16 — Charges minimales de conception et critères associés pour les bâtiments et autres structures
• AS/NZS 1170.2:2021 — Actions de conception structurale — Actions du vent
• TÜV Rheinland PPP 59029A:2013 — Systèmes de montage photovoltaïques

À propos de l'auteur

Équipe d'ingénierie technique d'AISINEE Depuis 2006, AISINEE (marque phare de Xiamen Art Sign Co., Ltd.) est spécialisée dans les systèmes de montage solaire en aluminium et en acier ZAM. Forte de plus de 19 ans d'expertise dans la fabrication, notre équipe de 86 personnes accompagne les distributeurs et les installateurs de grande envergure au Brésil, en France, en Thaïlande, aux Philippines, en Colombie, en Afrique du Sud, au Mexique et dans d'autres pays. Notre usine est certifiée ISO 9001, CE, TUV et SGS. Nous proposons une livraison rapide, des services de conception sur mesure et des accessoires standard, sans minimum de commande. LinkedIn : linkedin.com/company/aisinee | Facebook : facebook.com/aisinee | www.aisinee.com

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